Laboratorio de lodos de perforación

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Los fluidos viscoelásticos conocidos también con el nombre de fluidos de reología específica o fluidos biopoliméricos, son fluidos pseudoplásticos, es decir, fluidos cuyo comportamiento es independiente del tiempo y se caracterizan por tener propiedades viscoelásticas, son viscosos como un líquido y elásticos como un sólido. La viscoelasticidad es difícil de obteneren el campo y es el grado de deformación o esfuerzo elástico alcanzado por un fluido antes de iniciar su transformación de un estado casi sólido a un estado líquido, de ahí se tiene que un fluido viscoso se deforma o fluye al aplicarle tanto un esfuerzo como una deformación, pero no se recupera cuando se suspende la fuerza, mientras que un fluido elástico recupera su forma original al remover elesfuerzo, siempre y cuando la deformación no exceda el límite elástico del material.

Características de los fluidos viscoelásticos:

• Se caracterizan propiamente por dar altas viscosidades, a bajas tasas de cortes y desarrollar altos geles instantáneos, pero frágiles y de fácil ruptura.
• Ofrecen baja resistencia al flujo con mínima presión de bomba y exhiben un esfuerzoverdadero de cedencia elevado, que indica la transición del estado casi sólido al casi liquido bajo condiciones de corte mínimo.
• Presentan una alta capacidad de limpieza del hoyo, debido a la gran concentración de goma xántica, lo que evita la formación de camada de ripios.
• No llevan en su composición bentonita, pero en reemplazo de ella utiliza biopolímeros, los cuales seobtienen mediante un proceso de fermentación bacteriana.
• Proveen al lodo de excelentes propiedades de adelgazantes por corte además de su función principal dar viscosidad.
• Se utilizan para diversas funciones en operaciones de perforación, reparación y completación para lograr proporcionar suspensión del material densificante, controlar perdidas de fluidos en formaciones permeables,estabilizar el pozo y sacar ripios a la superficie.
• Se utilizan para perforar pozos horizontales y/o direccionales, su gran capacidad de limpieza y suspensión es tal que aun en condiciones estéticas minimiza la formación de lechos de ripios que se forma usualmente en el punto de máxima desviación del pozo.
• Es usado en zonas de interés donde las tasas son bajas con lodostradicionales, mientras que el sistema viscoelástico aumenta dichas fases. El sistema viscoelástico tiene como propósito el acarreo total (100%) de los recortes efectuados por la mecha, de manera tal que exista una limpieza excelente del hoyo. Dicho sistema puede ser aplicado en pozos altamente inclinados o en forma horizontal.

Criterios para diseñar estos sistemas están:

• El daño ocasionado debeser mínimo
• Excelente capacidad de limpieza y acarreo de ripios
• Estabilidad de hoyo e inhibición de arcillas reactivas
• Ambientalmente seguro
• Formar un sello instantáneo en la cara de la arena
• El sello debe ser removido por la presión de la formación
• Eliminar la barita y la bentonita

En la preparación de fluidos viscoelásticos no seutiliza bentonita como agente viscosificante y de control reológico, por las siguientes razones:

• Tanto las bentonitas agregadas como las incorporadas de la formación son afectadas por los polímeros usados como inhibidores, es decir, va a existir un intercambio de iones entre los sólidos arcillosos y los aditivos usados como inhibidores, lo cual tendría como consecuencia un incremento enel costo de mantenimiento y una posible situación de contaminación, por el alto porcentaje de sólidos arcillosos presentes.
• Los sólidos arcillosos causan problemas de taponamiento y pueden además interferir con el diseño reológico.
• Los sólidos arcillosos dan geles progresivos dependientes del tiempo.

Características del revoque de los sistemas visco-elásticos.

El revoque...